开关电源结构和基本原理-上课
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开关电源基础知识讲解 ppt课件
6
开关电源
开关电源基础知识讲解
7
开关电源主要类型
按照开关管的开关条件，DC/DC转换器又可以分为硬开（HardSwitching） 开关电源和软开关（Soft Switching）两种。硬开关DC/DC转换器的开关器件 是 在承受电压或流过电流的情况下，开通或关断电路的，因此在开通或关断过程中 将会产生较大的交叠损耗，即所谓的开关损耗（Switching loss）。当转换器的 工作状态一定时开关也是一定的，而且开关频率越高，开关损耗越大，同时在开 关过程中还会激起电路分布电感和寄生 电容的振荡，带来附加损耗，因此，硬 开关DC/DC转换器的开关频率不能太高。软开关DC/DC转换器的开关管，在开 通或关断过程中，或是加于 其上的电压为零，即零电压开关（Zero-VoltageSwitching，ZVS），或是通过开关管的电流为零，即零电流开关（ZeroCurrent·Switching，ZCS）。这种软开关方式可以显着地减小开关损耗，以及开 关过程中激起的振荡，使开关频率可以大幅度提高，为转换器的小型化和模块化 创造 了条件。功率场效应管（MOSFET）是应用较多的开关器件，它有较高的 开关速度，但同时也有较大的寄生电容。它关断时，在外电压的作用下， 其寄 生电容充满电，如果在其开通前不将这一部分电荷放掉，则将消耗于器件内部， 这就是容性开通损耗。为了减小或消除这种损耗，功率场 效应管宜采用零电压 开通方式（ZVS）。
信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。
开关电源的工作过程相当容易理解，在线性电源中，让功率晶体管工作在线性模
式，与线性电源不同的是，PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态
，在这两种状态中，加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的（在导通时，电压低，
开关电源原理
开关电源原理
一、开关电源的电路构成：
开关电源的首要电路是由输入电磁搅扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率改换电路、PWM操控器电路、输出整流滤波电路构成。
辅佐电路有输入过欠压维护电路、输出过欠压维护电路、输出过流维护电路、输出短路维护电路等。
开关电源的电路构成方框图如下：
二、输入电路的原理及多见电路：
1、AC输入整流滤波电路原理：
①防雷电路：当有雷击，发作高压经电网导入电源时，由MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG1构成的电路进行维护。
当加在压敏电阻两头的电压跨过其作业电压时，其阻值下降，使高压能量耗费在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会焚毁维护后级电路。
②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3构成的双pi;型滤波网络首要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源搅扰，一起也防止电源本身发作的高频杂波对电网搅扰。
当电源翻开霎时刻刻刻，要对C5充电，因为霎时刻刻刻电流大，加RT1（热敏电阻）就能有用的防止浪涌电流。
因瞬时能量全耗费在RT1电阻上，
必守时刻后温度添加后RT1阻值减小（RT1是负温系数元件），这时它耗费的能量十分小，后级电路可正常作业。
③整流滤波电路：沟通电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯真的直流电压。
若C5容骤变小，输出的沟通纹波将增大。
《开关电源基础讲解》课件
开关电源的发展经历了多个阶段，从最早的线性电源到现代的开关电源技术， 不断提升功效和稳定性。
常见的开关电源类型
AC-DC开关电源
将交流电转换为直流电的开关电源，广泛应用于各种电子设备。
DC-DC开关电源
实现不同电压级别的转换，常用于电子设备中的电源管理。
DC-AC逆变器
将直流电转换为交流电的开关电源，用于太阳能发电等领域。
开关开关电路
实现高频脉冲开关，控制电能的转换。
整流电路
将交流输入电压转换为直流电压。
输出滤波电路
消除开关电源输出的纹波电压，保证输出稳定性。
开关电源的输入端和输出端
开关电源的输入端接入交流电源，输出端连接电子设备，通过变换和稳定电 能实现设备的正常工作。
开关电源的保护电路
为了保护开关电源和电子设备，通常会采用过压保护、过流保护、短路保护 等多种保护电路。
电源管理芯片的作用
电源管理芯片用于监控和控制开关电源的工作状态和性能，提高系统稳定性和效率。
《开关电源基础讲解》 PPT课件
本PPT课件详细介绍了开关电源的基础知识和应用领域，包括历史发展、原理、 优缺点、组成部分、工作原理和性能参数等。
什么是开关电源？
开关电源是一种通过将输入电能转换为高频脉冲信号，经过变变换、整流 和滤波等处理后，获得稳定输出电压或电流的电源。
开关电源的历史和发展
开关电源的优缺点
1 优点
高效率、稳定性好、体积小、重量轻、可靠 性高。
2 缺点
造价较高、存在电磁干扰等问题。
开关电源的工作原理和性能参数
工作原理
通过控制开关管的通断状态，实现电能的转换和稳 定输出。
性能参数
包括输入输出电压、电流、效率、负载调整率等。
常见的开关电源类型
AC-DC开关电源
将交流电转换为直流电的开关电源，广泛应用于各种电子设备。
DC-DC开关电源
实现不同电压级别的转换，常用于电子设备中的电源管理。
DC-AC逆变器
将直流电转换为交流电的开关电源，用于太阳能发电等领域。
开关开关电路
实现高频脉冲开关，控制电能的转换。
整流电路
将交流输入电压转换为直流电压。
输出滤波电路
消除开关电源输出的纹波电压，保证输出稳定性。
开关电源的输入端和输出端
开关电源的输入端接入交流电源，输出端连接电子设备，通过变换和稳定电 能实现设备的正常工作。
开关电源的保护电路
为了保护开关电源和电子设备，通常会采用过压保护、过流保护、短路保护 等多种保护电路。
电源管理芯片的作用
电源管理芯片用于监控和控制开关电源的工作状态和性能，提高系统稳定性和效率。
《开关电源基础讲解》 PPT课件
本PPT课件详细介绍了开关电源的基础知识和应用领域，包括历史发展、原理、 优缺点、组成部分、工作原理和性能参数等。
什么是开关电源？
开关电源是一种通过将输入电能转换为高频脉冲信号，经过变变换、整流 和滤波等处理后，获得稳定输出电压或电流的电源。
开关电源的历史和发展
开关电源的优缺点
1 优点
高效率、稳定性好、体积小、重量轻、可靠 性高。
2 缺点
造价较高、存在电磁干扰等问题。
开关电源的工作原理和性能参数
工作原理
通过控制开关管的通断状态，实现电能的转换和稳 定输出。
性能参数
包括输入输出电压、电流、效率、负载调整率等。
开关电源入门必读开关电源工作原理超详细解析
开关电源入门必读开关电源工作原理超详细解析开关电源是电源技术中常见的一种类型，它的工作原理相对较复杂。
本文将详细解析开关电源的工作原理，帮助读者快速入门。
开关电源的基本工作原理是将交流电源转换为高频脉冲电源，再经过变压、整流和滤波等步骤，最终获得所需的直流电压输出。
下面将分为几个方面详细解析开关电源的工作原理。
一、开关电源的基本组成部分开关电源包括输入端、控制电路、开关元件、变压器、整流滤波电路和输出端等组成部分。
1.输入端：接收外部交流电源输入，并经过保险丝和滤波电路等进行初步处理。
2.控制电路：负责控制开关元件的开关行为，控制电路由集成电路、电感和电容等组成。
3.开关元件：由开关管和二极管组成，承担着将交流信号转换为脉冲信号的关键任务。
4.变压器：通过变换输入电压和电流的比值，实现电压和电流的变换。
5.整流滤波电路：包括整流电路和滤波电路。
整流电路将脉冲电流转化为直流电流，滤波电路将直流电流进行进一步平滑处理。
6.输出端：将经过整流滤波处理后的直流电压输出给负载。
二、开关电源的工作原理开关电源的工作原理主要分为以下几个步骤：1.输入端处理：输入端首先通过保险丝保护电路，然后通过滤波电路对输入信号进行初步处理，去除杂质和干扰。
2.控制电路：控制电路根据输入端的信号控制开关元件的开关行为。
当开关元件关闭时，电源工作在储能状态，当开关元件开启时，电源进入释放能量状态。
3.开关元件：开关元件由开关管和二极管组成。
当开关管导通时，电源中的输入电流和能量通过变压器传递给负载，当开关管关断时，电源中的储能电流和能量通过二极管回流到输入端。
4.变压器：变压器将输入电压和电流进行变换，通过磁性耦合实现输出端所需的电压和电流。
5.整流滤波电路：整流电路将经过变压器变换后的输出信号转化为直流电压，滤波电路将直流电压进行平滑处理，去除残余脉冲和噪声。
6.输出端：经过整流滤波电路处理后的直流电压输出给负载，从而实现电源对负载的供电支持。
开关电源结构及基本原理
应用
开关电源广泛应用于计算机、通 讯、电力、工业控制等领域，为 各种设备提供稳定的直流电源。
发展
随着科技的不断进步，开关电源 技术也在不断发展，未来将朝着 更高效率、更小体积、更高稳定 性、更智能化的方向发展。
02
开关电源的基本结构
输入电路
01
02
03
输入滤波电路
用于滤除电网中的高频噪 声，防止对电源造成干扰。
1 2
选择合适的开关管和二极管
根据电源的输入输出电压、电流和开关频率等参 数，选择合适的开关管和二极管。
计算电感的匝数和电容的容量
根据电源的工作原理和实际需求，计算电感的匝 数和电容的容量，以确保电源的正常运行。
3
考虑热设计和散热
在选择元器件时，应考虑热设计和散热问题，以 确保元器件在工作过程中不会过热损坏。
整流电路
将交流电转换为脉动的直 流电。
滤波电路
平滑整流后的电压，减少 纹波。
功率转换电路
开关管
控制电源的通断，实现电能的高效转 换。Βιβλιοθήκη 变压器输出整流滤波电路
将变压器输出的脉动直流电转换为平 滑的直流电。
实现电压的隔离和转换，传递能量。
输出电路
输出整流滤波电路
滤除脉动直流电中的交流成分，提供 稳定的输出电压。
关态
开关管截止，原边电流减小，变压器 副边产生反电动势，能量回馈到原边 。
电压与电流的转换原理
变压器
利用电磁感应原理，将输入的电 压或电流转换为另一组电压或电
流。
开关管
控制变压器的工作状态，实现电压 和电流的转换。
控制电路
监测输出电压或电流，调整开关管 的工作状态，保持输出电压的稳定。
开关电源的结构和基本原理-上课PPT课件
• 电路中Q为开关管，工作于开关状态（Q饱和导通 时相当于一只接通的开关，Q截止时相当于一只断 开的开关）。
• 电感L和电容C为储能元件。 • RL为电源的负载。 • D为续流二极管，它在开关管截止时导通，保证电
感L中的电流不中断。
+300V Q
IQ D
L
+
IL
-
C
RL
IC IR
（b)开关管饱和时的等效电路
基准
2.4.3 调整输出电压的方法
Vi
Vk
Vo
t
t
t
TON T
Vi
K
电压
Vk 变换器
Vo
RL
VO
=
T0N T
·Vi =D·Vi
占空比
• 只要改变开关脉冲的“占空比”，就可以 改变输出电压的高低。
• 在具体电路中，可以使开关脉冲频率固定， 改变开关管导通时间而改变输出电压高低。 这种电源称为“调宽式”开关电源。 PWM
NP N2
U0
toff
N P U in N 2 LP
L2 U0
ton
NP N2
L2 LP
U in U0
ton
N2 NP
U in U0
ton
图8-16 临界连续状态时的电压电流波形
2、磁通不连续的工作状态tffN2 NPU in U0
ton
i2
I 2 max
U0 L2
(t ton )
NP N2
i2 (TS )
NP N2
I P max
Uo L2
toff
NP N2
(U in LP
ton
I P min
开关电源原理简介PPT课件
hold up time
保持时间. 其目的在于当AC市电不见后 ,需有一段时间给后级使用者作备份动作.
rise time
上升时间. DC电压从无(10%)到正常输出(95%)所花费的时间.
fall time
下降时间.与rise time相反. 也就是95%到10%所花费的时间.
over shoot
SMPS在第一次开机时,会因回授的反应速度太慢,导致输出电压会超出一般正常范围. 一般规格是110%.
PFC(Power Factor Correction) 的角度缩小,以减少虚功的损耗,亦即节省市电的需求===>减少发电厂的数量.
•3
二.开关电源的TOP结构
分类方法
类别
按激励方式划分
按DC/DC变换器 的工作方式划分
按控制信号的隔 离方式划分
他激式(开关器件控制信号由专门的控制电路产生)﹑自激 式(借助于变换器本身的正反馈信号实现开关管自持周期 性开关的变换器)
efficiency
效率当然是越高越好.一般规格在85%左右.
OVP(Over Voltage Protection) 过电压保护
OCP(Over Current Protection) 过电流保护
SCP(Short Circuit Protection) 短路保护
CC mode(Constant Current mode) 定电流模式
现软件关机、键盘开机、 网络远程唤醒等功能。
ATX 12V: 20Pin+4Pin ATX 12V LN (Low Noise):24Pin+4Pin
为了满足大功率CPU 的要求,ATX 12V对 CPU供电的4PIN +12V
《开关电源原理解析》课件
随着云计算和大数据技术的快速发展 ，数据中心对高效率、高密度供电需 求越来越大，开关电源在此领域也将 有广阔的应用前景。
开关电源在太阳能、风能等新能源领 域中也有着广泛的应用前景。
开关电源的发展挑战与机遇
技术创新
开关电源技术的发展需要不断进 行技术创新，以满足高效、智能 化、模块化等发展趋势的要求。
替换法
通过替换疑似有故障的元件，判断是 否是元件故障导致的电源故障。
隔离法
通过隔离疑似有故障的电路或元件， 判断是否是电路或元件故障导致的电 源故障。
开关电源故障排除技巧
熟悉电路原理
在排除故障前，需要先熟悉电源的电路原理，了解各部分的功能和相 互关系。
逐步排查
对于复杂的电源故障，需要逐步排查，从易到难，从外到内，逐一排 除疑似故障点。
并联型电源
输出电压与输入电压相等，适用于输出电压要求较低的场合 。
按功率分类
小功率电源
一般指功率在100W以下的电源，主 要用于小型电子设备和家用电器。
中大功率电源
一般指功率在100W以上的电源，主 要用于工业设备和大型电器。
04
开关电源的设计与优化
开关电源的设计原则
效率优化
开关电源设计应追求高效率， 以减少能源浪费和设备发热。
《开关电源原理解析》ppt课件
• 开关电源概述 • 开关电源的基本原理 • 开关电源的分类 • 开关电源的设计与优化 • 开关电源的故障诊断与排除 • 开关电源的发展趋势与展望
01
开关电源概述
开关电源的定义
总结词
开关电源是一种将电能进行转换的设备，通过控制开 关管的工作状态，将直流电转换为高频交流电，再通 过整流滤波得到稳定的直流输出。
开关电源在太阳能、风能等新能源领 域中也有着广泛的应用前景。
开关电源的发展挑战与机遇
技术创新
开关电源技术的发展需要不断进 行技术创新，以满足高效、智能 化、模块化等发展趋势的要求。
替换法
通过替换疑似有故障的元件，判断是 否是元件故障导致的电源故障。
隔离法
通过隔离疑似有故障的电路或元件， 判断是否是电路或元件故障导致的电 源故障。
开关电源故障排除技巧
熟悉电路原理
在排除故障前，需要先熟悉电源的电路原理，了解各部分的功能和相 互关系。
逐步排查
对于复杂的电源故障，需要逐步排查，从易到难，从外到内，逐一排 除疑似故障点。
并联型电源
输出电压与输入电压相等，适用于输出电压要求较低的场合 。
按功率分类
小功率电源
一般指功率在100W以下的电源，主 要用于小型电子设备和家用电器。
中大功率电源
一般指功率在100W以上的电源，主 要用于工业设备和大型电器。
04
开关电源的设计与优化
开关电源的设计原则
效率优化
开关电源设计应追求高效率， 以减少能源浪费和设备发热。
《开关电源原理解析》ppt课件
• 开关电源概述 • 开关电源的基本原理 • 开关电源的分类 • 开关电源的设计与优化 • 开关电源的故障诊断与排除 • 开关电源的发展趋势与展望
01
开关电源概述
开关电源的定义
总结词
开关电源是一种将电能进行转换的设备，通过控制开 关管的工作状态，将直流电转换为高频交流电，再通 过整流滤波得到稳定的直流输出。
开关电源原理.课件
电路类型
半波整流、全波整流、桥式整流等。
滤波电路的原理
工作原理
利用电容和电感的储能特性，将脉动直流电转化为平滑直流电。
电路类型
电容滤波、电感滤波、LC滤波等。
03
开关电源的设计
设计步骤与要点
明确设计要求
明确电源的输入输出电压、电 流、功率等参数，并根据实际
需求进行合理设计。
选择合适的拓扑结构
根据设计要求，选择合适的开 关电源拓扑结构，如降压、升 压、反激等。
计算主要元件参数
根据设计要求和选择的拓扑结 构，计算出主要元件的参数值 ，如电感、电容、二极管等。
考虑热设计
合理设计电源模块的散热结构 ，确保电源在高温环境下稳定
工作。
元器件的选择与优化
选择高质量的元器件
选择品牌信誉好、质量可靠的元器件，提高整体电源的性能和稳 定性。
优化元器件参数
根据实际需求，选择合适参数的元器件，避免过高或过低导致浪费 或性能不足。
测量法
使用万用表等测量工具测量电路的电压、电 流等参数，以判断故障部位。
替换法
使用正常的部件替换可疑部件，以确定故障 部位。
经验法
根据经验判断故障部位，如常见的熔断器熔 断等。
安全注意事项与预防措施
Байду номын сангаас安全操作
操作开关电源时需佩戴防静电手环，避 免直接接触电路部分，以免造成电击危 险。
VS
预防措施
定期对开关电源进行维护检查，保持清洁 卫生，加强散热措施，避免过载运行。
测试设备与环境
测试设备
用于测试开关电源的设备包括万用表、示波器、负载模拟器 、浪涌电流发生器等。
环境要求
测试环境应满足电源工作的要求，如温度、湿度、防尘等， 同时应具备安全措施，如接地保护、过载保护等。
半波整流、全波整流、桥式整流等。
滤波电路的原理
工作原理
利用电容和电感的储能特性，将脉动直流电转化为平滑直流电。
电路类型
电容滤波、电感滤波、LC滤波等。
03
开关电源的设计
设计步骤与要点
明确设计要求
明确电源的输入输出电压、电 流、功率等参数，并根据实际
需求进行合理设计。
选择合适的拓扑结构
根据设计要求，选择合适的开 关电源拓扑结构，如降压、升 压、反激等。
计算主要元件参数
根据设计要求和选择的拓扑结 构，计算出主要元件的参数值 ，如电感、电容、二极管等。
考虑热设计
合理设计电源模块的散热结构 ，确保电源在高温环境下稳定
工作。
元器件的选择与优化
选择高质量的元器件
选择品牌信誉好、质量可靠的元器件，提高整体电源的性能和稳 定性。
优化元器件参数
根据实际需求，选择合适参数的元器件，避免过高或过低导致浪费 或性能不足。
测量法
使用万用表等测量工具测量电路的电压、电 流等参数，以判断故障部位。
替换法
使用正常的部件替换可疑部件，以确定故障 部位。
经验法
根据经验判断故障部位，如常见的熔断器熔 断等。
安全注意事项与预防措施
Байду номын сангаас安全操作
操作开关电源时需佩戴防静电手环，避 免直接接触电路部分，以免造成电击危 险。
VS
预防措施
定期对开关电源进行维护检查，保持清洁 卫生，加强散热措施，避免过载运行。
测试设备与环境
测试设备
用于测试开关电源的设备包括万用表、示波器、负载模拟器 、浪涌电流发生器等。
环境要求
测试环境应满足电源工作的要求，如温度、湿度、防尘等， 同时应具备安全措施，如接地保护、过载保护等。
开关电源的基础知识 ppt课件
(2).开关管V的截止期内，储能电感中 电流的最大变化量为
ILma1xUi LUO•tON
ILm
a2x
UO L
•tOFF
(3).开关管V导通期与截止期能量转换的条件：
Ui LUO•tONU LO•tOFF 即 U OtOt N O tO NF •U FiD •U itT O• N U i
另一种并联独立输出型开关电源
开关由一个功率场效应管构成（兼脉冲发生），也称为单端型。
脉宽调制等由集成电路UC3842 完成。
开关管导通时储能，开关截止时，储能释放给负载，称为单端型反激式。 开关管导通时间长，传输电能多，变压器次级绕组输出电压高、电流大。 用PWM控制功率开关管， 就可以改变次级绕组输出的电压和电流，同时， 使用闭环反馈可以稳定电压、电流或限制功率。
1.1开关电源组成及开关电源实例
3、并联独立输出型：通过续流电感的电磁耦合，实现隔离输出。 （电源输入端不使用变压器、实现多种电压输出）
＊应用最多的一种电路形式
＊三极管V可使用功率场效应管 ＊脉冲调宽、脉冲发生及误差信号的产生等可集成化例如TOP221TOP227
1.1开关电源组成及开关电源实例
(1).串联调整式线性性稳压器 (2).并联调整式线性性稳压器 (3).开关式稳压器
1.2 稳压电源的分类 二、开关电源的分类 1. 按激励方式分类
1.2 稳压电源的分类 二、开关电源的分类 2. 按控制原理(调制方式)分类
(1)脉宽调制型(PDM)开关电源
(2)脉频调制型(PFM)开关电源 (3)混合型开关电源 (4)脉冲密度调制型(PDM)开关电源
2. 开关稳压电源的缺点
(1)电压调整率和负载调整率较差 (2)存在较严重的开关噪声和干扰 (3)电路复杂，不便于维修
《开关电源基础教程》课件
开关电源的工作流程
01
输入电路将交流电转换 为直流电。
02
通过开关管的控制，将 直流电输入变压器进行 电压转换。
03
通过输出电路的滤波和 稳定，输出稳定的直流 电。
04
控制电路监测电源的工 作状态，根据需要调整 开关管的通断。
开关电源的波形分析
01
02
03
04
输入波形
分析输入电压和电流的波形， 了解其是否满足开关电源的要
THANKS
感谢观看
详细描述
开关电源是一种将电能进行转换的设备，通过控制开关管开通和关断的时间比率 ，将输入的直流电压转换成特定的输出电压或电流。开关电源的核心是开关管， 通过控制其开通和关断的时间比率，实现电能的转换。
开关电源的特点
总结词
开关电源具有效率高、体积小、重量轻、动态性能好等特点。
详细描述
开关电源的效率一般在80%以上，甚至可以达到90%以上，相比传统的线性电源，具有更高的能源利用效率。由 于开关电源的开关管工作在高频率，使得其体积和重量相对较小，有利于设备的紧凑设计和轻量化。此外，开关 电源的动态性能较好，能够快速响应负载的变化，维持稳定的输出电压或电流。
高频化与小型化
随着技术的进步，开关电源正朝 着更高频率和更小体积的方向发 展，以满足便携式设备和穿戴设
备等新兴市场的需求。
智能化与网络化
智能化和网络化技术使得开关电源 具备远程监控、故障诊断和自动调 整等功能，提高了电源的管理效率 和可靠性。
绿色环保
随着环保意识的提高，低噪声、低 辐射、低能耗的绿色开关电源成为 未来的发展趋势，有助于减少对环 境的负面影响。
开关电源的应用前景
电动汽车与充电设施
开关电源课件
开关电源课件开关电源是一种常见的电源供应器件，广泛应用于各种电子设备中。
它具有高效率、小体积、轻便等特点，因此备受青睐。
本文将从开关电源的工作原理、分类、应用以及发展趋势等方面进行探讨。
一、开关电源的工作原理开关电源的工作原理是通过开关管的开关动作来实现电源的稳定输出。
它主要由输入端、输出端、开关管、变压器、滤波电路和控制电路等组成。
当输入电压通过整流电路后，经过滤波电路得到直流电压，然后通过开关管进行开关动作，通过变压器将电压升高或降低，最后经过滤波电路得到稳定的输出电压。
二、开关电源的分类根据输入电压的不同，开关电源可以分为交流输入型和直流输入型。
交流输入型开关电源适用于交流电压范围广泛的场合，而直流输入型开关电源则适用于直流电压范围较窄的场合。
此外，根据输出电压的不同，开关电源还可以分为恒压型和恒流型。
三、开关电源的应用开关电源在各个领域都有广泛的应用。
在计算机领域，开关电源被广泛应用于主机、显示器、服务器等设备中，其高效率和小体积的特点使得设备更加节能和轻便。
在通信领域，开关电源被广泛应用于通信基站、通信设备等，其稳定的输出电压保证了通信设备的正常运行。
此外，开关电源还被应用于工业自动化、医疗设备、光伏发电等领域。
四、开关电源的发展趋势随着科技的不断进步，开关电源也在不断发展。
一方面，开关电源的功率密度不断提高，体积越来越小，能够满足电子设备对于轻便性的要求。
另一方面，开关电源的效率也不断提高，能够更好地满足能源节约和环境保护的需求。
此外，随着新能源的发展，开关电源在光伏发电等领域的应用也将得到进一步推广。
综上所述，开关电源作为一种高效率、小体积的电源供应器件，在各个领域都有广泛的应用。
它的工作原理、分类、应用以及发展趋势都值得我们深入了解和探讨。
相信随着科技的不断进步，开关电源将会在未来发展中发挥更加重要的作用。
开关电源工作原理图文
开关电源通过周期性地切换开关器件的状态，将输入电源电压变为高频交流信号，然后经过整流、 滤波等电路处理，输出所需的直流电压。
开关电源的组成部分
开关电源由输入滤波器、整流器、变压器、开关管、控制电路等多个组件构 成。每个组件在电源系统中发挥着关键的作用，确保电源正常运行。
开关电源的工作过程
开关电源的工作过程可以分为开关管导通和关断两个状态。通过控制开关管 的导通时间比例，可以调整输出电压的大小和稳定性。
开关电源的发展趋势和前景
随着科技的发展，开关电源的功率密度、效率、可靠性等性能得到不断提升。 未来开关电源将更加小型化、高效化，并适应更多应用场景。
开关电源的优点和应用领域
开关电源具有高效、稳定、紧凑的特点，广泛应用于通信、计算机、工业自动化等领域。它为电 子设备提供可靠的电源支持，提升了系统性能和可靠性。
开关电源的常见问题与解决方 法
开关电源在使用过程中可能、加强屏蔽等方法来解决。
开关电源工作原理图文
开关电源是一种能够对输入电源进行高效转换和稳定输出的电源系统。它由 多个组件组成，采用特定的工作原理，广泛应用于各种电子设备中。
开关电源的概述
开关电源是现代电子设备中最常用的电源类型之一。它通过采用高频开关器 件来转换输入电源到所需的输出电压，提供稳定、高效的能量转换。
开关电源的基本工作原理
开关电源的组成部分
开关电源由输入滤波器、整流器、变压器、开关管、控制电路等多个组件构 成。每个组件在电源系统中发挥着关键的作用，确保电源正常运行。
开关电源的工作过程
开关电源的工作过程可以分为开关管导通和关断两个状态。通过控制开关管 的导通时间比例，可以调整输出电压的大小和稳定性。
开关电源的发展趋势和前景
随着科技的发展，开关电源的功率密度、效率、可靠性等性能得到不断提升。 未来开关电源将更加小型化、高效化，并适应更多应用场景。
开关电源的优点和应用领域
开关电源具有高效、稳定、紧凑的特点，广泛应用于通信、计算机、工业自动化等领域。它为电 子设备提供可靠的电源支持，提升了系统性能和可靠性。
开关电源的常见问题与解决方 法
开关电源在使用过程中可能、加强屏蔽等方法来解决。
开关电源工作原理图文
开关电源是一种能够对输入电源进行高效转换和稳定输出的电源系统。它由 多个组件组成，采用特定的工作原理，广泛应用于各种电子设备中。
开关电源的概述
开关电源是现代电子设备中最常用的电源类型之一。它通过采用高频开关器 件来转换输入电源到所需的输出电压，提供稳定、高效的能量转换。
开关电源的基本工作原理
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-
L
+
IL
ID
C
D
IC
RL
（c)开关管截止时的等效电路
• 开关管截止时，由于电感线圈中电流的突然中断， 将在电感L两端产生左负右正的自感电动势，该自 感电动势使续流二极管D导通，形成电流回路。
2.1 高频变压器开关电源的结构
共轭滤
波器
220V交流 电压输入
整流 滤波
开关调 整管
储能 元件
直流电
脉冲整 压输出 流滤波
比较 放大
取样 电路
功能：将220V交流电
压转换为电路所需要的
基准
各种稳定的直流电压
图2-1 高频变压器开关电源基本功能框图
2.2 输入共轭滤波及整流
2.2.1、进线抗电磁干扰电路EMI
高压小电流；一个开关控制的一路输入可得到多路输出以 及同号、反号等输出； 6.电压维持时间长，为了适应交流停电时，计算机、现代 自动化控制设备电源转换的需要，开关电源可在几十毫秒 内保证仍有电压输出。 7.可靠性大，当开关损坏时，也不会有危及负载的高电压 出现。
无工频变压器开关稳压电源的不足之处：
1.输出纹波较大，约有10～100mV的峰峰值； 2.脉冲宽度调制式的电路中，电压、电流变化率大； 3.控制电路比较复杂，对元器件要求高； 4.动态响应时间至少要大于一个开关周期，不如串联
式晶体管线性稳压电源。
二、 开关电源工作原理
通过高频开关技术将输入的较高的交流电压(AC) 转换为PC电脑工作所需要的较低的直流电压(DC)
220V市 电
S501
L502
C501 0.1u
C502 0.1u
至整流滤 波电路
F501 T2.5A
• A.电路组成： • B.作用：双向滤波（一方面避免电网供电线引
入高频脉冲影响电子电路，另一方面，防止开 关电源对电网造成污染。）
C.工作原理：
对高频干扰信号而言，电容呈短路，而电 感则呈开路。高频干扰被电容短路。
1.效率高。一般在70～80%以上。 2.体积小、重量轻，随着频率的提高，收效更显著。 3.稳压范围广，一般交流输入80～265V，负载作大幅度变
化时，性能很好。 4.噪声低，声频在20kHz以上时，已是人耳听不到的超声
波，而开关电源的工作频率一般都大于此频率； 5.性能灵活，通过输出隔离变压器，可得到低压大电流、
• 电路中Q为开关管，工作于开关状态（Q饱和导通时 相当于一只接通的开关，Q截止时相当于一只断开 的开关）。
• 电感L和电容C为储能元件。
• RL为电源的负载。 • D为续流二极管，它在开关管截止时导通，保证电
感L中的电流不中断。
+300V QIQ DLFra bibliotek+
IL
-
C
RL
IC IR
（b)开关管饱和时的等效电路
5
常见开关电源图片
A：一次电源产品的图片（AC/DC）
6
B：工业电源产品的图片—标准产品（AC/DC）
CPCI Series of Lambda
7
C：工业电源产品的图片（AC/DC）
HWS Series of Lambda
8
E：工业电源产品的图片（AC/DC）
9
F：二次电源产品的图片（DC/DC）--标准转类
Full Brick
Half Brick
1/4 Brick
1/8 Brick
Half Brick
10
G：二次电源产品的图片（DC/DC）
11
彩电开关稳压电源
1.2 直流稳压电源的发展
直流稳压电源是电子、电器、自动化设备中最基本的部分。 传统的串联式线性转换方法设计制作的电源，其效率低，损耗 大，温升高。
• 开关管饱和导通时，300V电源通过开关管Q，电 感L和负载RL形成电流回路，同时向电容器C充电， 在电感L和电容C中同时储能。
• 二极管D处于反向截止状态。 • 由于电感L中突然出现电流，将在L两端产生左正
右负的自感电动势，负载两端电压等于300V电源 电压与L两端自感电动势之差。
+300V
Q
220V交流 输入
共轭滤波器
正常值: 220V±15%(187V~253V)
交流电压500V档
220V交流电压整流滤波后直流电压的检测
来自共 轭滤波 器的
220V 交流电 压
正常值为300V左右
直流电压500V档
2.3 串联型开关电源工作过程
（降压式BUCK)
+300V Q
L
D
C
RL
（a ) 串联型开关电源基本电路
开关电源的中心思想：用提高工作频率等手段来 提高电源的功率密度，进而达到减少变压器的体积和 重量的目的。采用开关变换的显著优点是大大提高了 电能的转换效率，典型的PC电源效率为70%-75%， 而相应的线性稳压电源的效率仅有50%左右。
输出电压的稳定则:依赖对脉冲宽度的改变来实 现，这就叫做脉宽调制PWM。
高频开关电源 的结构和基本原理
一、 概述
1.1 电源及开关电源
1.1.1 电源是什么？
将电网或电池的一次电能，转换为符合电子设备要 求的二次电能，这样的变换设备便是电源。
电源是一切电子设备的心脏，没有电源，电子设备 就不可能工作。
电源常 用的连 接方式
串联线性稳压电源 高频开关电源
3
1.1.2 串联稳压电源与开关电源的区分
图1-1 晶体管串联式线性稳压电源
随着电力电子技术的发展，大功率开关晶体管、快恢 复二极管及其它元器件的电压得到很大的提高，这为取消 稳压电源中的工频变压器，发展高频开关电源创造了条件。
它使电源在小型化、轻量化、高效率等方面又迈进了 一步。
图1-3 无工频变压器的开关电源原理框图
1.3 无工频变压器开关稳压电源的优点：
• 串联线性稳压电源：电源调整管工作在放大 状态。
• 开关电源：电源调整管工作在开关状态的电 源 。是具有高功率密度的电源。
电源调整管
输入
负载RL
开关管K 输入
储能元 件
负载 RL
串联稳压电源
开关电源
1.1.3 开关电源的分类：
按变换方式可分为下列四大类： （1）：第一大类：AC/DC开关电源； 开关电源 （2）：第二大类：DC/DC开关电源； （3）：第三大类：DC/AC开关电源；逆变器 （4）：第四大类：AC/AC开关电源。变频器 但目前只将前两类称为开关电源，而将后两类分别 称为逆变器和变频器。
220V市 电
S501
L502
C501 0.1u
C502 0.1u
至整流滤 波电路
F501 T2.5A
对50Hz低频而言，电容呈开路，而电感则
呈短路。因此，50Hz市电可以顺利通过。
220V市 电
S501
L502
C501 0.1u
C502 0.1u
至整流滤 波电路
F501 T2.5A
输入220V交流电压的检测